前言
在之前的文章中我们讲了简单冒泡排序的实现(不熟悉可以去回顾回顾http://t.csdn.cn/OI3hN)，冒泡排序就是多种排序中的一种简单排序。核心思想就是相邻的元素两两比较，每一对都要比较，符合要求就交换位置，不断重复，直到没有元素需要比较。接下来我们将会了解C语言的库函数qsort，它也可以实现冒泡排序，而且比我们之前写的完善多了，可以适用于不同类型。
冒泡排序的实现
冒泡排序的核心思想是让相邻的元素两两比较，每一对都要比较，符合要求就交换位置，不断重复，直到没有元素需要比较
算法思想的实现：假设数组内有n个数随机排放。1.在数组初始状态下， 我们将整个数组设为排序范围，范围为数组下标为0-n-1的数。 2.从下标为0的数开始，两两相邻的数比较，如果前一个数大于后一个数，则进行交换。交换后再和后一个数进行比较，一直比较到最后一个数，这样最大的数就被排到到最后了。 3.前面为第一趟排序，我们需要进行n-1趟排序，假设第一次排序标记为0，标记数为i，每过一趟i+1，那么每次排序需要两两比较的次数为 n-1-i。4排序到没有元素可以排序后则排序完成。
下面的代码就是我们自己实现的冒泡排序，我们通过用i控制它的趟数，j控制它每一趟交换多少组来实现了升序。但是这里还有一个很大的问题：它只能对int类型的数据进行排序，换成其他的就不行了。那有没有什么可以让它可以用于不同的类型数据呢？
#include <stdio.h> void bubble_sort(int* arr, int sz) { int i = 0; int j = 0; for (i = 0; i < sz - 1; i++) { for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = tmp; } } } } int main() { int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz); int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
qsort函数
qsort函数的定义
qsort函数是C语言库中的一个函数，它的功能就是对不同的数据类型进行降序或者升序排序，就是相当于冒泡排序。不了解它也没关系，我们可以去 qsort - C++ Reference (cplusplus.com) 上查询qsort函数。
我们通过文档可以发现：qsort有4个参数，第一个参数就是数组的首地址，第二参数是数组的元素，第三个参数是元素的大小，第四个参数是一个函数指针，它是用来比较待排序中的两个元素的，它的返回值就是这两个元素相减，>0的话，qsort函数就交换两个元素。这个函数指针指向的函数需要使用者自己设计，因为设计者不知道你要排序的是什么类型的。需要引用头文件是stdlib.h。
qsort函数的使用
这里我们就以int数组，和结构体数组为例：
整型数组为例：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> //整型数组 - 例 int compar_int(const void* e1, const void* e2) { return *(int*)e1 - *(int*)e2; } int main() { //数组 int arr[10] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 }; //元素个数 int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //传参 qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_int); //打印 for (int i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
结构体数组为例：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> //整型数组 - 例 struct Stu { char name[20]; int age; }; int compar_int(const void* e1, const void* e2) { return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2) -> age; } int main() { //数组 struct Stu s[] = { {"zhngsan",34},{"lishi",25},{"wangwu", 20}}; //元素个数 int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); //传参 qsort(s, sz, sizeof(s[0]), compar_int); }
qsort函数的模拟实现
这里还是以int类型数组举例：
1.
#include <stdio.h> int compar_int(const void*e1, const *e2) { return *(int*)e1 - *(int*)e2; } //交换函数 //通过char类型加上width来跳过元素 //char+width(类型的大小)刚好是一个类型的大小 void swap(char *e1, char *e2, int width) { int i = 0; for (i = 0; i < width; i++) { //每一次循环交换一个字节控制的空间的内容 //循环完width次彻底交换两个元素 char tmp = *e1; *e1 = *e2; *e2 = tmp; e1++; e2++; } } //模拟函数 void bublle_sort(void* base, int sz, int width, int (*compar)(const void*, const void*)) { int i = 0; int j = 0; for (i = 0; i < sz - 1; i++) { for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) { //如果compar函数大于0 就交换 if (compar((char*)base + j * width, (char*)base + (j+1)*width)>0) { //交换函数实现 swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); } } } } int main() { int arr[10] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //模拟qsort函数 bublle_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_int); for (int i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; return 0; }
总结
这就是qsort函数的使用和模拟，我们通过使用和模拟发现，qsort函数它非常的巧妙，不由的让我们感叹写出这些代码的人脑子怎么长的，不过我相信只要我们一直学习下去，总有一天我们也有写出这种代码的可能性，与君共勉！
